不同青贮添加剂对全株玉米青贮品质的影响

杨佳，李琦华，安清聪，邢笑锟，纪鹏

（云南农业大学，昆明 650500）

全株玉米的生长周期短、产量高，含糖量高，适口性及消化率优于秸秆[1]，是饲喂草食家畜的重要饲料[2]，在畜牧业生产中有其他作物不能取代的地位。但受多种因素的影响，自然发酵的全株玉米青贮品质不稳定，易发生霉变、二次发酵，造成营养成分损失甚至危害畜禽健康。青贮添加剂具有抑制有害微生物生长、缩短青贮发酵时间、减少营养损失的作用[3]。常用的微生物制剂主要包括异型发酵菌和同型发酵菌，且混合微生物青贮添加剂的发酵效果优于单一发酵抑制型添加剂和营养类添加剂。研究表明，添加异型发酵菌制剂可使饲料内的乙酸含量提高，增加其营养价值[4]；添加布氏乳杆菌可提高乳酸含量，增强青贮饲料的有氧稳定性[5]；同时添加布氏乳杆菌和乳酸菌还有提高饲料中性洗涤纤维消化率的作用[6]。成娟丽等[7]报道，添加布氏乳杆菌、植物乳杆菌混合添加剂显著增加了青贮饲料乳酸菌数量；洪梅等[8]发现，添加布氏乳杆菌与植物乳杆菌混合添加剂的全株玉米青贮品质优良，乙酸含量最高，且表面无霉菌生长。青贮菌的提纯复壮及选种组合是目前研究的热点。本试验选用两种市售青贮添加剂与两种自制青贮添加剂进行全株玉米青贮，研究其对全株玉米发酵品质的影响。

1 材料与方法

1.1 青贮添加剂

先牧1168青贮接种剂，购自科迪华农业科技有限公司，布氏乳杆菌≥1.0×1011cfu·g-1，植物乳杆菌≥1.0×1010cfu·g-1。

增香微贮青贮剂，购自宜春强微生物有限公司，产朊假丝酵母≥4×109cfu·g-1，枯草芽孢杆菌≥2×109cfu·g-1，乳酸片球菌≥2×109cfu·g-1。

自制青贮剂：GMDL-25、GXP-L04，活菌总数≥1.0×109cfu·g-1。

1.2 试验设计

试验设5个处理，分别添加两种自制青贮添加剂（GMDL-25、GXP-L04）和两种市售青贮添加剂，空白组不添加青贮添加剂，自然发酵。每处理3个重复，每重复1袋。将刈割的蜡熟初期全株玉米切成2 cm左右的小段，切短后与青贮添加剂充分拌匀，装入青贮袋，每袋40 kg左右。抽真空后重复压实，置于阴凉处发酵保存60 d（9～25℃）。

1.3 青贮品质评定

60 d发酵试验结束后，去除青贮袋顶端20 cm部分后四分法取样，进行青贮品质评定。

1.3.1 感官品质评定

参考德国农业协会青贮饲料感官评定标准进行现场评定。

1.3.2 微生物数量的测定

三种菌数量测定均参照GB 4789.35—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验乳酸菌检验》，使用上、中、下三点取样法，取样后放入无菌容器中混匀备用。准确称取5 g样品置于150 mL无菌生理盐水中振荡均匀，按10-2、10-3、10-4、10-5、10-6的稀释梯度分别取1 mL接种于培养皿中，每个浓度接种6次重复，导入15 mL培养基，置于生化培养箱中进行培养。其中乳酸菌是厌氧菌，需要置于密封盒中并加入厌氧袋，再置于生化培养箱培养，完成后计算菌落数量。

1.3.3 pH值和氨态氮浓度的测定

无菌采样后取20 g鲜样切碎，置于180 mL无菌蒸馏水中，振荡至混匀，用4层纱布过滤后得到青贮饲料浸提液。

参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准食品pH值的测定》使用pH计测定pH值；

微波调制激光测速是使用微波信号来对激光进行强度调制，在接收端提取微波的多普勒频移来实现目标速度的测量。下面简要介绍微波调制激光测速原理、接收机信号处理技术及精度分析。

参照SB/T 10318—1999《氨态氮测定法》用苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮含量。

1.3.4 常规营养成分的测定

每个青贮样品取样，先将靠近密封袋口20 cm左右的饲料去除，采样300 g左右，于65℃的恒温干燥箱中烘干至恒重，粉碎过筛后进行参照国标方法进行常规成分分析。

1.3.5 有机酸含量测定

采用羟基苯比色法测定青贮饲料中有机酸含量。

1.4 数据处理与分析

试验数据采用Excel 2013和SPSS 22.0进行处理分析，试验结果用“平均值±标准差”表示，以P＜0.05为显著水平，P＜0.01为极显著水平。

2 结果与分析

2.1 感官品质评定

各组全株玉米青贮的感官品质评定结果见表1。由表1可知，先牧1168和GMDL-25处理组的青贮饲料感官品质最为优良，颜色呈黄绿色，与青贮前的全株玉米颜色相近，茎叶结构完整且芳香味浓郁，总分高于自然发酵组和其他青贮剂处理组。增香微贮青贮剂组的色泽呈轻微褐色，GXP-L04处理组的青贮饲料有轻微酸味，略次于其他发酵组。

表1 全株玉米青贮的感官品质评价表

2.2 微生物数量

表2 全株玉米青贮的微生物菌落数 个

2.3 氨态氮浓度及pH值

各组的氨态氮浓度及pH值见表3。由表3可知，先牧1168处理组的氨态氮浓度显著高于其他组（P＜0.05），添加了青贮剂的处理组氨态氮浓度较自然发酵组呈上升趋势，各处理组间无显著差异（P＞0.05）。先牧1168处理组的pH值显著高于其他组（P＜0.01），其他处理组的pH值没有显著差异（P＞0.05），均处于3.8左右。

表3 全株玉米青贮的氨态氮浓度和pH值

2.4 常规营养成分

各组饲料常规成分分析结果见表4。由表4可知，添加GXP-L04的全株青贮玉米粗脂肪含量显著高于自然发酵组和其他添加剂组（P＜0.05）；但其粗蛋白含量显著低于自然发酵组和先牧1168处理组（P＜0.05），其他组间无显著差异（P＞0.05）；不同处理组的灰分含量差异不显著（P＞0.05）；添加青贮剂的青贮玉米钙含量与自然发酵组相比大部分呈上升趋势；磷含量呈下降趋势。

表4 全株玉米青贮饲料的常规营养成分 %

2.5 有机酸含量

各组的有机酸含量检测结果见表5。与自然发酵组相比，GXP-L04组乳酸含量显著升高，先牧1168组显著降低（P＜0.05）。其他各处理组与对照组差异不显著（P＞0.05）。先牧1168的乙酸含量显著升高（P＜0.05），其他各组与自然发酵组差异不显著（P＞0.05）。与自然发酵组相比，添加青贮剂处理组丙酸含量呈上升趋势，其中先牧1168处理组的升高趋势最明显（P＜0.05）。各组的丁酸含量无显著差异，但添加青贮剂的处理组较自然发酵组有下降趋势。

表5 全株玉米青贮饲料的有机酸含量 mg·g-1

3 讨论

3.1 不同青贮剂对全株青贮玉米感官品质的影响

优质青贮玉米颜色应接近于原料本身的颜色，为绿色或黄绿色，烘干后呈黄褐色，能看出清晰的原料茎叶结构，闻起来具有芳香味或面包香味，在密封袋中是压放紧实，但拿在手里柔软松散，可轻松捻散，略湿润但不沾手[9]。优质的青贮饲料气味呈微酸香，可以提高反刍动物的采食量。吕文竹[10]等研究表明，不同的发酵菌并未对构树青贮饲料的感官品质产生显著影响，所有处理组的青贮饲料都质地松散，颜色均为黄褐色。李旺等[11]对不同的发酵菌进行组合，研究其对青贮饲料发酵的影响，发现菌种组合影响青贮感官评定级别。在本试验中发现，GXP-L04处理组的青贮玉米气味发酸，可能是在发酵过程中产生了过量的乙酸。产生过量乙酸的原因复杂，可能是原料装袋时填压不严，残存的氧气抑制了乳酸菌的活动[12]，从而影响了青贮玉米的发酵品质。GMDL-25的青贮饲料与原料颜色相近，茎叶结构保存完整，且具有浓郁的酸香味，感官品质明显优于自然发酵组和其他添加剂组。表明添加GMDL-25在提高全株发酵玉米感官品质方面具有积极作用。

3.2 不同青贮剂对全株青贮玉米微生物的影响

青贮发酵过程本质上是一系列微生物生长繁殖的过程，是微生物之间彼此作用的结果，乳酸菌是青贮发酵过程中最重要的细菌。乳酸菌的增加可有效降低饲料中粗蛋白的消耗量，提高饲料适口性，还可有效增加反刍动物瘤胃微生物数量和瘤胃内挥发性脂肪酸含量[13]。而霉菌则是导致青贮饲料变质的主要细菌，在发酵中如果霉菌的数量超标则会导致使青贮发霉腐败。就微生物数量来说，优质青贮玉米饲料中应无霉菌、酵母菌等有害菌种的繁殖；在发酵过程中的乳酸菌数量也是青贮品质判定极重要的一环，乳酸菌繁殖产生乳酸、丁酸、丙酸等物质可有效地抑制酵母菌的增殖，随着这些代谢产物的产生，pH随之下降，有效抑制有害菌生长。通常认为酵母菌是青贮饲料二次发酵的主要原因，当酵母菌数量超过1×105cfu·g-1时，青贮料容易变质[14]。尉小强等[15]研究发现，添加有机酸制剂没有对青贮饲料的乳酸菌数量产生显著影响，添加乳酸菌制剂后乳酸菌数量升高。付薇等[16]研究发现，不同发酵乳酸菌剂及组合添加能有效抑制有害菌的生长，提高青贮有氧稳定性。在本试验中，添加先牧1168和GMDL-25的处理组乳酸菌数量显著升高，优于自然发酵组和其他处理组。证明GMDL-25能提高青贮饲料中的乳酸菌数量，对青贮饲料的发酵和反刍动物的瘤胃消化具有积极影响。与空白发酵组相比，添加了青贮剂处理组的酵母菌数量都呈现下降趋势。表明添加这几种青贮剂能抑制酵母菌的生长，减少二次发酵。其中，添加GMDL-25和GXP-L04对青贮玉米中酵母菌生长的抑制作用最为明显。所有处理组均未检测到霉菌，表明此次试验的发酵效果较好。

3.3 不同青贮剂对全株青贮玉米pH和氨态氮浓度的影响

pH值是评定青贮饲料是否成功的关键指标，以德国农业协会的青贮料感官评定标准来看，pH值在3.4～3.8为优质青贮料。常玉萍[17]研究表明，优质青贮饲料可以根据其pH值进行简单快捷的品质鉴定，但是若青贮料发生异常发酵如腐败变质会产生氨，降低家畜采食量，就不能用pH值全面评定青贮品质；W.L.Shockey[18]研究表明，在青贮玉米饲料中添加乳酸菌青贮添加剂，对青贮料最终的pH降低作用并不显著；而陈跃鹏等[19]试验也证明，青贮添加剂的添加对青贮玉米饲料pH影响并不显著。本试验中，使用先牧1168的青贮饲料的pH值显著高于其他组，其他组之间差异不显著，均处于3.8左右，表明添加增香微贮青贮剂、GMDL-25和GXP-L04都能让青贮饲料的pH值达到德国农业协会关于优质青贮饲料pH的要求。氨态氮一定程度上能代表青贮饲料中蛋白质的降解程度，氨态氮含量越低蛋白质分解越少，表示青贮饲料的发酵效果好[20]。试验结果表明，添加增香微贮青贮剂、GMDL-25和GXP-L04全株青贮玉米的氨态氮浓度没有显著变化。先牧1168组pH值和氨态氮含量显著升高可能是因为原料填压不实或者蛋白质分解过多，影响了有益菌的增殖速度，具体原因有待进一步研究。

3.4 不同青贮剂对全株青贮玉米常规营养成分的影响

营养品质决定青贮饲料的优劣。赵政等[21]研究发现，在青贮饲料中添加复合乳酸菌制剂能显著提高粗蛋白含量，降低纤维含量。孙贵宾等[22]关于全株玉米青贮研究发现，添加菌制剂与菌-酶制剂不会对青贮的Ash、Ca等营养物质含量产生显著影响。本试验结果表明，添加先牧1168、增香微贮青贮剂、GMDL-25和GXP-L04没有对全株青贮玉米的水分和灰分含量产生显著影响。挥发性脂肪酸在反刍动物的瘤胃代谢中起着至关重要的作用[23]，青贮玉米中加入GXP-L04能显著提高粗脂肪含量，为反刍动物的消化吸收提供更高的营养价值。添加GXP-L04时粗蛋白含量显著降低，可能是影响了乳酸菌的快速增殖，是全株青贮玉米气味发酸的原因之一。与自然发酵组相比，添加青贮剂处理组的钙含量有一定的提升，关于添加青贮剂能否提高全株青贮玉米的钙含量，还有待进一步的研究。

3.5 不同青贮剂对全株青贮玉米有机酸含量的影响

有机酸促进青贮饲料的酸化，通过迅速降低青贮发酵饲料的pH值，降低好氧微生物的活力，抑制有害微生物的增殖，防止青贮饲料腐败，有利于青贮饲料营养价值的保存[24]。青贮饲料的品质差异一定程度上取决于厌氧发酵的是乳酸还是丁酸，优质青贮饲料的生产应该尽快形成以乳酸菌为优势发酵的厌氧条件[25]。在本试验中，添加GXP-L04的处理组乳酸含量较其他处理组呈显著升高趋势，说明添加GXP-L04能更好地形成以乳酸菌为优势菌的发酵条件，有利于青贮玉米的发酵。丙酸在青贮饲料的生产中主要起抑制真菌生长的作用，在抑制青贮饲料好氧性腐败方面表现突出[26]。丁酸是腐败菌分解蛋白质和葡萄糖的产物，表示青贮饲料的腐败程度。丁酸含量与青贮饲料的品质呈负相关[27]。与自然发酵组相比，4个试验组丙酸含量上升，丁酸含量呈下降趋势，表明添加青贮剂能有效限制真菌和腐败菌的生长，改善全株青贮玉米的发酵品质，其中，添加GMDL-25和先牧1168处理组乙酸和丙酸升高趋势明显，说明这两种青贮剂在有效抑制真菌和有害菌生长、保证青贮饲料的发酵品质方面具有重要作用。

4 结论

添加4种青贮剂均能有效抑制全株青贮玉米中酵母菌的生长，其中先牧1168和GMDL-25青贮剂能显著提高全株青贮玉米的感官品质和乳酸菌数量，提升乙酸和丙酸含量，降低丁酸含量，有效抑制有害微生物的生长，提高青贮饲料的营养水平。自制的GMDL-25能有效提高全株玉米的青贮品质。关于这种青贮菌制剂的使用和推广有待进一步的研究。